电池单池和电池系统技术方案

本发明专利技术涉及一种电池单池（2），该电池单池包括：构造成棱柱形的、具有盖罩面（31）的单池壳体（3），在所述盖罩面（31）上布置了负端子（11）和正端子（12）；以及至少一个布置在所述单池壳体（3）内部的电极绕组（10），所述电极绕组具有拥有阴极接触件（24）的阴极（14）并且具有拥有阳极接触件（26）的阳极（16）。所述阴极接触件（24）和所述阳极接触件（26）并排地从所述电极绕组（10）朝所述单池壳体（3）的准确地一个端面（35、36）延伸，并且所述端面（35、36）直角于所述盖罩面（31）地延伸。本发明专利技术也涉及一种电池系统，该电池系统包括至少一个按本发明专利技术的电池单池（2）。

Battery, single cell, and battery system

The invention relates to a battery cell (2), the cell unit includes: constructed with prismatic, cover surface (31) of the single shell tank (3), on the cover surface (31) arranged on the negative terminal (11) and positive terminal (12); and at least one single cell arranged in the shell (3) of the internal electrode winding (10), the electrode has a winding having a cathode contact (24) of the cathode (14) and have the anode contact (26) of the anode (16). The cathode contact (24) and the anode contact (26) side by side from the electrode winding (10) toward the single tank shell (3) exactly one end (35, 36), and the end (35, 36) at right angles to the cover. The surface (31) extending. The invention also relates to a battery system comprising at least one single cell (2) of a battery according to the invention.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池单池和电池系统本专利技术涉及一种电池单池，该电池单池包括：构造成棱柱形的、具有盖罩面的单池壳体，在所述盖罩面上布置了负端子和正端子；以及至少一个布置在所述单池壳体内部的电极绕组，所述电极绕组具有拥有阴极接触件的阴极并且具有拥有阳极接触件的阳极。本专利技术也涉及一种具有至少一个按照本专利技术的电池单池的电池系统。
技术介绍
表明的是，在将来，不仅在静止的应用情况（比如风力涡轮机，在被设计为混合动力车辆或者电动车辆的机动车中）而且在电子设备中（比如笔记本电脑或者移动电话）都使用新的电池系统，在可靠性、安全性、效率和使用寿命方面对所述新的电池系统提出很高的要求。在此，尤其使用所谓的锂-离子-电池单池。这些锂离子-电池单池的突出之处除其他外在于高的能量密度、热稳定性和极低的自动放电。锂-离子-电池单池具有正电极和负电极，在充电过程中并且在放电过程中，锂-离子能够在所述正电极和负电极处可逆地移入并且重又移出。这样的过程也被称为嵌入或者脱嵌。电池单池通常包括一个或者多个电极单元，所述电极单元以绕组的形式来构造。电极单元具有两个薄片状构造的电极、也就是一个阳极和一个阴极。所述电极在中间放置分隔件的情况下被卷成也被称为胶质-卷（Jelly-Roll）的电极绕组。所述电极绕组的两个电极借助于收集器与所述电池单池的、也被称为端子的极进行电连接。此外，电池单池具有比如由铝制成的单池壳体。该单池壳体通常棱柱形地、尤其是矩形地构造，并且耐压地构造。在将所述电极与所述端子连接之后，将电解质溶液填充到所述单池壳体中。由EP2675000A1公开了一种所述类型的、具有多个电极绕组的电池单池。阳极和阴极在此在相反的侧面处平行于绕组轴线从所述电极绕组中伸出来，并且被连接到相应的收集器处。所述两个收集器基本上垂直于所述电极绕组的绕组轴线地延伸，并且将所述阳极和阴极与所述端子连接。由US2010/0028770A1公开了另一种所述类型的电池单池。电极绕组的电极具有接触件，所述接触件从所述电极绕组中伸出来并且与收集器相连接。在与所述收集器连接之前，所述接触件具有不同的长度。为了使所述电极和所述单池壳体电绝缘而设置了绝缘体，所述绝缘体比如由塑料制成。在US2013/0288092A1中描述了一种具有相应用于电池单池的绝缘体的电极绕组。锂-离子-电池单池对于环境影响、尤其对于空气和潮湿相对来说敏感。所提到的单池壳体提供了针对所提到的环境影响的保护。这样的电池单池中的多个电池单池能够合并成也被称为电池包的电池系统。
技术实现思路
提出一种电池单池，该电池单池包括一构造成棱柱形的、具有盖罩面的单池壳体，在所述盖罩面上布置了正端子和负端子。此外，所述电池单池包括至少一个布置在所述单池壳体内部的电极绕组，所述电极绕组具有拥有阳极接触件的阳极并且具有拥有阴极接触件的阴极。按照本专利技术，所述阳极接触件和所述阴极接触件并排地从所述电极绕组朝所述单池壳体的准确地一个端面延伸，其中所述端面直角于所述盖罩面延伸。所述阳极接触件和所述阴极接触件由此朝所述单池壳体的同一个端面延伸。所述端子在此被安置在所述单池壳体的另一面上，也就是被安置在所述盖罩面上。所述阳极接触件和所述阴极接触件朝下述端面延伸，该端面与所述盖罩面邻接。优选所述单池壳体构造为矩形，并且具有六个分别拥有三种不一样大的面积的面，其中所述六个面中的两个具有一样大的面积的面分别彼此对置。所述阳极接触件和所述阴极接触件朝下述端面延伸，所述端面在此与所述盖罩面邻接。所述阳极接触件和所述阴极接触件有利地朝所述单池壳体的第一端面延伸，其中所述第一端面和所述与第一端面对置的第二端面具有所述单池壳体的面的最小的面积。其上布置了所述端子的盖罩面和与该盖罩面对置的底面在此具有所述单池壳体的面的中等大小的面积。按照本专利技术的一种有利的设计方案，所述阳极接触件或者阴极接触件与收集器进行了电连接，所述收集器在所述电极绕组与所述底面之间并且在所述电极绕组与所述第二端面之间延伸。所述收集器在此也与所述端子之一进行了电连接。按照本专利技术的另一种有利的设计方案，所述阳极接触件或者所述阴极接触件与在所述电极绕组和正面之间延伸的收集器进行了电连接。所述正面在此具有所述单池壳体的面的最大的面积。所述收集器在此也与所述端子之一进行了电连接。优选所述单池壳体电绝缘地实施，比如由塑料制成。所述单池壳体也能够导电地实施，比如由铝制成。在这种情况下，所述阳极接触件或者所述阴极接触件与所述导电的单池壳体进行了电连接。如果所述端子之一额外地与所述导电的单池壳体相连接，那么所述收集器也能够被取消。按照本专利技术的另一种设计方案，在所述阴极接触件与所述阳极接触件之间设置了隔片，所述隔片朝所述单池壳体的端面延伸。所述阴极和阳极在中间放置至少一个分隔件的情况下被卷绕成电极绕组。所述隔片在此有利地通过所述至少一个分隔件来构成。也提出一种电池系统，该电池系统包括至少一个按本专利技术的电池单池。按本专利技术的电池单池有利地用在电动车辆（EV）、混合动力车辆（HEV）或者插电式混合动力车辆（PHEV）中。专利技术优点相对于从现有技术中所知道的电池单池(对于该电池单池来说阳极和阴极在相反的侧面上从所述电极绕组中伸出来)，有利地减小了在所述单池壳体的内部对所述收集器来说所必需的空间需求。如此额外地获得的空间能够用于所述电极绕组的扩大，由此在所述单池壳体的尺寸不变的情况下提高了所述电池单池的电容。相对于一种电池单池（对于该电池单池来说，阳极和阴极并排地朝所述盖罩面伸出，在所述盖罩面上布置了所述端子），也降低了用于所述收集器的空间需求。对于所述按本专利技术的电池单池来说，在连接到所述阳极和阴极的连接区域中所述收集器在同一个端面处延伸，所述端面具有矩形的单池壳体的面的最小面积。由此所述收集器在所述连接到所述阳极和阴极的连接区域中需要最小可能的体积。所述两个收集器之一从所提到的端面（直接与盖罩面相邻）被导引到所述端子之一。所述两个收集器中的另一个收集器围绕着所述电极绕组被导引到另外的端子处。这个收集器在此实施得相对薄，并且在其围绕着所述电极绕组的路径上仅仅占用较小的空间。附图说明本专利技术的实施方式借助于附图和接下来的说明进行详细解释。附图示出：图1无收集器的电池单池的、示意性的、透视的、半透明的图示；图2按照第一实施方式的无电极绕组的电池单池的、示意性的、透视的、半透明的图示；图3按照第二实施方式的无电极绕组的电池单池的、示意性的、透视的、半透明的图示；图4在安装到单池壳体中之前电极绕组的端面的俯视图；图5a在与收集器连接之前来自图4的电极绕组沿着剖切线V-V的部分剖面图；图5b在与所述收集器连接之后来自图5a的电极绕组；图6a在与收集器连接之前来自图5a的电极绕组的一种改动方案；图6b在与所述收集器连接之后来自图6a的电极绕组；图7电极绕组的制造的示意图；图8电池单池的示意性剖面图，该电池单池具有用于所述电极绕组的保持件的第一实施方式；图9电池单池的示意性的剖面图，该电池单池具有用于所述电极绕组的保持件的第二实施方式；图10电池单池的示意性的剖面图，该电池单池具有用于所述电极绕组的保持件的第三实施方式；并且图11电极绕组的另一种改动方案的示意性的透视图。具体实施方式电池单池2包括单池壳体3，该单池壳体构造为棱柱形、在本文档来自技高网...

【技术保护点】
电池单池（2），包括：构造成棱柱形的、具有盖罩面（31）的单池壳体（3），在所述盖罩面（31）上布置了负端子（11）和正端子（12）；以及至少一个布置在所述单池壳体（3）内部的电极绕组（10），所述电极绕组具有拥有阴极接触件（24）的阴极（14），并且具有拥有阳极接触件（26）的阳极（16），其特征在于，所述阴极接触件（24）和所述阳极接触件（26）并排地从所述电极绕组（10）朝所述单池壳体（3）的准确地一端面（35、36）延伸，并且所述端面（35、36）直角于所述盖罩面（31）地延伸。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.30 DE 102015201655.21.电池单池（2），包括：构造成棱柱形的、具有盖罩面（31）的单池壳体（3），在所述盖罩面（31）上布置了负端子（11）和正端子（12）；以及至少一个布置在所述单池壳体（3）内部的电极绕组（10），所述电极绕组具有拥有阴极接触件（24）的阴极（14），并且具有拥有阳极接触件（26）的阳极（16），其特征在于，所述阴极接触件（24）和所述阳极接触件（26）并排地从所述电极绕组（10）朝所述单池壳体（3）的准确地一端面（35、36）延伸，并且所述端面（35、36）直角于所述盖罩面（31）地延伸。2.按权利要求1所述的电池单池（2），其特征在于，所述单池壳体（3）构造为矩形，并且具有六个拥有三种不一样大的面积的面（31、32、33、34、35、36），其中两个具有一样大的面积的面（31、32、33、34、35、36）分别彼此对置。3.按权利要求2所述的电池单池（2），其特征在于，所述阴极接触件（24）和所述阳极接触件（26）朝所述单池壳体（3）的第一端面（35）延伸，其中所述第一端面（35）和与所述第一端面（35）对置的第二端面（36）具有所述单池壳体（3）的面（31、32、33、34、35、36）的最小的面积。4.按权利要求3所述的电池单池（2），其特征在于，所述盖罩面（31）和与所述盖罩面（31）对置的底面（32）具有所述单池壳体（3）的面（31、32、33、34、35、36）的中等大小的面积。5.按权利要求4所述的电池单池（2），其特征在于，所述阴极接触件（24）或者所...

【专利技术属性】
技术研发人员：H赖因沙根，M格拉赫，A格拉泽，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE